JPS63126836A - 光学活性アルコ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示素子に用いる液晶材料の成分として有
用な光学活性物質の中間体である新規な光学活性アルコ
ールに餉する。

〔従来の技術〕

液晶表示素子としてはツイストネマチック（ＴＮ）壓表
示素子が現在は最も広く用いられている。液晶ディスプ
レイは受光型であるので、目の疲れが少い、消費電力が
小さいといった特徴を持っている。しかし、ＴＮ型表示
素子は発光型表示素子（エレクトロルミネッセンスディ
スプレィ、プラズマディスプレイ等）と比べて応答が遅
いという欠点が未解決である。液晶ディスプレイの応答
速度の改善は極々試みられておシ、ＴＮ屋表示に代わる
別の原理による液晶ディスプレイとして強誘電性液晶を
用いる表示方式がクラーク等によって提出された。（Ｎ
、Ａ、Ｃ１ａｒｋ等：　ＡＰＰＩ、　Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔ
ｔ、　３６．８９９（１９８０）参照）。

この表示方式は強誘電性液晶のカイラルスメクチックＣ
相またはカイラルスメクチックＨ相（Ｓｃ＊相またはＳ
Ｈ＊相とそれぞれ略記する）を利用するものであり　、
Ｔ　Ｎ　表示方式に比べて３つの優れた特徴を有する。

第一の特徴は高速応答でらシ、応答時間はＴＮ表示素子
に比べてｌ／１００以下である。第二の特徴はメモリー
効果であり、高速応答性と相俟って時分割駆動を容易に
する。

電工の特徴は階調が容易に得られることである。

ＴＮ方式で濃淡の階調をとるには印加電圧を調節して行
なうため、しきい値電圧の温度依存性や応答速度の電圧
依存性などの難問があるのに比ベテ、Ｓｃ＊相の光スイ
ツチング効果を応用する表示方式では極性の反転時間を
調節することによυ階調が得られるのでグラフィ、り表
示に非常に適している。

このようにすぐれた特徴のある強誘電性液晶材料として
、従来はＳｃ＊相を有する液晶化合物で自発分極Ｏ値（
Ｐｇと略記する）が大きな物が求められていた。その後
、スメクチック液晶に、それ自体は液晶相を示さないが
光学活性を有するカイラルな化合物を添加することによ
っても強誘電性液晶混合物が得られることが判シ、強誘
電性液晶材料の探索の範囲はさらに拡まった。

（例えば、Ｍｏｌ　、　Ｃｒｙｓｔ、　Ｌｉｇ、　Ｃｒ
ｙｓｔ　、８９．３２７（１９８２）参照）。

このような光学活性化合物は液晶成分という見地からも
その分子は横長の棒状に近い構造が望ましく、少くとも
２つの６員壌をエステル結合、エタン結合、共有結合な
どで連結した骨格構造の物が好ましいと考えられて−い
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述したことからも判るように、本発明の目的は、液晶
材料の成分として好適な光学活性化合物の中間原料もし
くは前駆体として有用な光学活性アルコールを創製する
ことにある。

〔問題点を解決する手段〕

本発明は （１）　　一般式 ％式％（１） （式中、Ｒ１は炭素数１〜１日のアルキル基もし）基を
示す） にて表わされる光学活性アルコール。

であり、その態様は以下の第（２）　ＩＪＬおよび第（
３）に示される。

（２）　　一般式 （式中　１１は炭素数１〜１８のアルキル基もしくはア
ルキルオキシ基を示す。） にて表わされる前記第（１）項記載の光学活性アルコー
ル。

（３）　　一般式 （式中　Ｒ１は炭素数１〜１日のアルキル基もしくはア
ルキルオキシ基を示す。） にて表わされる前記第（１）項記載の光学活性アルコー
ル。

本発明によシ提供される物質は光学活性な１−（４−ア
ルキルビフェニル−４′−イル）エタノール、１−（４
−フルキルオキシビフェニル−４′−イル）エタノール
、１−（４−フルキルフェニル）エタノール、１−（４
−アルキルオキシフェニル）エタノール、およびこれら
のフェニレン環の倒位を唯１つハロゲン原子もしくはン
アノ基で置換された光学活性化合物である。

例えば、 １−（４−ペンチルビフェニル−４′−イル）エタノー
ル、 １−（４−オクチルオキシビフェニル−４′−イル）エ
タノール、 １−（４−オクチルフェニル）エタノール、１−（４−
へブチルオキシフェニル）エタノール、 １−（３−フルオロ−４−オクチルオキシビフェニル−
４′−イル）エタノール などの光学活性アルコールを挙げることができる。

次に本発明の光学活性アルコールの調製法について述べ
る。

本発明の光学活性アルコールは市販のラセミアルコール
、または、例えば以下の反応式に従って合成されたラセ
ミアルコールから生化学的な不斉エステル交換もしくは
不斉エステル合成を経て光学分割できる。

（（■）式でＲ１がアルキル基である場合）（（１）式
でＲ１がアルキルオキシ基である場合）（上記の反応式
においてｎ　ｈ　Ｏまたは１を、Ｒはアルキル基を示す
。） フェニレン環の側位がハロゲン原子もしくはシアノ基で
置換されている（１）式のラセミアルコールも上記の合
成法に準じて調製できる。

光学分割をエステル交換にて行なうには、ラセミアルコ
ールをトリブチリンなどのトリグリセライドとともに実
質的に水分の不在下で例えばリパーゼ等の酵素を添加し
て液相で３０−４５℃で行なうのが適当である。酵素は
市販品を用いうる。トリグリセライドとラセミアルコー
ルの混合物が液相をなさない場合には、ヘプタン、トル
エンなどの炭化水素溶媒を用いて反応させればよい。反
応時間は工ないし数十日である。

反応後、酵素を濾過によシ分離し、Ｆ液から蒸溜、クロ
マトグラフィーなどの分離手段によって生成したエステ
ルおよび反応しなかったアルーールを単離する。単離さ
れたアルコールは一対の対掌体の一方であり、他方の光
学活性アルコールは生成したエステルを加水分解するこ
とによシ得られる。

光学分割された（１）式のアルコールと炭素数２〜１９
の脂肪酸とから光学活性エステルを調製できる。このエ
ステルをスメクチック液晶に溶解して大きな自発分極の
値（Ｐ８）を示すスメクチック混合物を得ることができ
る。たとえば、本発明の（−）　−１−（４−オクチル
オキシビフェニル−４′−イル）エタノールとカプロン
酸とから得られるＨ−４−オクチルオキシ−４’−（１
−ヘキサノイルオキシエチル）ビフェニルはそれ自体は
液晶相を示さないが、スメクチ、りＣ液晶に添加して強
誘電性液晶混合物を得ることができる。

〔実施例〕

以下に実施例により本発明の詳細な説明する。

また応用例により本発明の光学活性アルコールの有用性
を示す。

実施例り 酵素（大野製薬、リパーゼ「アマノＪＰ）Ｌｏｔ、（至
）−１−（４−ペンチルビフェニル−＋’−イル＞エタ
ノール９．Ｏｆ　（３５ｍ−ｍｏｌ　）、およびトリブ
チリン１５．９　ｆ　（５２，５ｍ−ｍｏｌ　）をヘプ
タン１００ｄとトルエン５０ａ／の混合溶媒に溶かして
三ロフラスコに入れ、３５℃で１５日間撹拌した。反応
停止後、−過によシ酵素を除き、ν液を濃縮した後シリ
カゲルクロマトグラフィーにかけて目的物をそれぞれ単
一した。その結果、（ハ）−１−（４−ペンチルビフェ
ニル−４１−イル）エタノール２．６　ｔ　（収″＄２
９％、融点８３．８℃、〔α〕０−２５．０’　（Ｃ１
，０、ＣＨｌＯＨ）　’）と（＋）　−４−（１−ブタ
ノイルオキシエチル）４′−ペンチルビフェニル２．５
　ｆ　（収率２２チ、融点３８．１℃、〔α〕Ｄ＋９６
．４’　（Ｃ１，０，ＣＨ３０Ｈ）　）をそれぞれ得た
。

実施例２ 実施例ＩＫ準じた方法によ）、（ト）−１−（４−オク
チルオキシビフェニル−４′−イル）エタノールを原料
として、←）−１−（４−オクチルオキシビフェニル−
４′−イル）エタノール（融点１２３．６℃、〔α）Ｄ
−２７，０°（Ｃ１，０１ＣＨＣＩ３）　）と（＋）−
４−オクチルオキシ−４’−（１−ブタノイルオキシエ
チル）ビフェニル（融点５６．９℃、〔α）ｐ＋９４．
０°（ＣＯ，１，ＣＨ３０Ｈ）　）をそれぞれ得た。

実施例３ 実施例１に準じた方法で（ト）−１−（４−へブチルオ
キシフェニル）エタノールを原料として、（へ）−１−
（４−ヘプチルオキシフェニル）エタノール（〔α）Ｄ
−１４，４°（Ｃｌ−０％　ＣＨ３０Ｈ）　）と（＋）
−酪酸１−（４−へブチルオキシフェニル）エチルを得
た。さらにこの酪酸エステルを加水分解して、（＋）−
１−（４−へブチルオキシフェニル）エタノール（融点
３６．７℃、〔α）Ｄ＋２４．９°（Ｃ１，αＣＨ３０
Ｈ）　）を得た。

応用例 実施例２にて調製した←）−１−（４−オクチルオキシ
ビフェニル−４′−イル）エタノール７、Ｏｆ（２１ｍ
−ｍｏｌ）をジシクロへキシルカルボジイミド７．５　
ｆ　（３６ｍ−ｍｏｌ　）およびジメチルアミノピリジ
ン１．０２とともにジクロロメタン２００ｄに溶解した
。この溶液にカプロン酸３，４ｔ（２９ｍ−ｍｏｌ）を
加えて室温下に６時間撹拌した。析出した結晶を戸別し
、ｐ液に純水２００ｄを加えて有機層を分離した。この
有機層を６Ｎ塩酸、次いで２Ｎ水酸化ナトリウ、ム水溶
液で中和した後、洗滌水が中性になるまで水洗した。　
得られた溶液から溶媒および低沸分を溜去した残渣をエ
タノールから再結晶して、←）−４−オクチルオキシ−
４’−（１−ヘキザノイルオキシエチル）ビフェニル６
．８ｆヲ得ｆｃ、。

融点６０．８℃、〔α）Ｄ−７８，４°（ｃｏ、ｓｓ、
Ｃ２Ｈ，ＯＨ）。

得られたＨ−４−オクチルオキシ−４’−（１−ヘキサ
ノイルオ中ジエチル）ビフェニル１０重量部を以下に示
すスメクチックＣ液晶混合物（Ａ）　９０重量部に加え
て液晶混合物（Ｂ）を調製した。

液晶混合’＊　（Ａ）は からなり、その相転移温度は （ここでＣ，Ｓｅ、　ＳＡ、　ＮおよびＩはそれぞれ結
晶、スメクチックＣ１スメクチ、りＡ１ネマチックおよ
び等方性液体の各相を示す）であシ、自発分極は生じな
かった。

液晶混合物（Ｂ）は２℃〜３７℃の温度範囲でカイラル
スメクチックＣ相を示し、２５℃において自発分極の値
４＊４ｎＣ／ｊ、傾き角１２°を示した。

また混合物（ＢＪを、配向処理剤としてポリビニルアル
コールを塗布した表面を２ピングして平行配向処理を施
した透明電極を備えた、セル厚２μ綱のセルに封入して
作成した液晶セルを直交する２枚の偏尤板の間に置いて
、波高値１０Ｖの矩形波を印加したところ、透過光強度
の変化が観察された。透過光強度の変化から求めた、こ
の液晶セルの応答時間は２５℃で１００μｓｅｃであう
た。

〔発明の効果〕

本発明によシ、液晶材料、特に高速応答のディスプレイ
を可能とする強誘′ｆｔ性液晶材料の成分として用いら
れる新規な光学活性化合物の中間原料として有用な光学
活性アルコールが得られる。

以上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾１は炭素数１〜１８のアルキル基もしくは
   アルキルオキシ基を示し、Ａは▲数式、化学式、表等が
   あります▼、（▲数式、化学式、表等があります▼、▲
   数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表
   等があります▼または ▲数式、化学式、表等があります▼を示し、Ｘはハロゲ
   ン原子またはシアノ基を示す） にて表わされる光学活性アルコール。
2. （２）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾１は炭素数１〜１８のアルキル基もしくは
   アルキルオキシ基を示す。） にて表わされる特許請求の範囲第（１）項記載の光学活
   性アルコール。
3. （３）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾１は炭素数１〜１８のアルキル基もしくは
   アルキルオキシ基を示す。） にて表わされる特許請求の範囲第（１）項記載の光学活
   性アルコール。